¿Cuáles son algunas de las conclusiones muy contradictorias en su campo de investigación?

Área de investigación: nanomateriales a base de carbono.

1) Una capa de grafito es mucho más fuerte que el diamante.

La historia : el diamante consiste en átomos de carbono hibridados sp3 que se agrupan en una estructura tetraédrica tridimensional apretada. Esta fuerte estructura tridimensional de átomos de carbono es el secreto detrás de su “dureza” y alta conductividad térmica.
Sin embargo, el grafito se define como una pila de láminas planas de átomos de carbono unidos por sp2. Estas láminas están unidas libremente por una fuerza atractiva conocida como la fuerza de Vander Walls. Debido a la presencia de interacciones tan débiles, las capas de grafito pueden deslizarse fácilmente unas sobre otras y, por lo tanto, le permiten dar sombras a su imaginación con su lápiz de grafito.

El giro: una sola capa de grafito (o grafeno, para sonar geek) es mucho más fuerte que el diamante. Para darle una estimación analítica, la longitud del enlace (distancia entre los dos átomos de carbono) en el diamante es 1.5 Angstroms, mientras que en un grafeno es 1.4 Angstrom. Esto sugiere que necesitamos una mayor cantidad de energía para separar los dos átomos de carbono en el caso del grafeno que en el caso de un cristal de diamante). Esta es la razón por la cual el grafeno ahora se considera el material más duro en la Tierra. La gente de la comunidad científica se está volviendo loca por esta delgada capa de átomos de carbono y está tratando de resolver muchos problemas con ella. ¿Olvidé mencionar que el grafeno conduce el calor mucho más rápido que los diamantes y también es transparente?
Creo que es hora de que Rihanna reconsidere su canción “Shine Bright like a Diamond!”

2: La hibridación de los átomos de carbono en un nanotubo de carbono (CNT) es sp2.

La historia: los CNT a menudo son considerados como el primo segundo del grafeno. Se piensan como una hoja de grafeno que se enrolla a lo largo de un eje particular. Me gustaría resaltar el término “se piensa como” en mi oración anterior, ya que NO es la forma en que se hacen las CNT. Como el grafeno consiste en átomos de carbono hibridados sp2, intuitivamente, los CNT también deberían tener la misma hibridación. (¡Primo, después de todo!)

The Twist: desde nuestra propia definición de la estructura de las CNT, (como láminas enrolladas de grafeno) estamos atrapados con los pantalones bajados. Con nuestro intento de enrollar una lámina de grafeno en un cilindro hueco apretado, nosotros (sin saberlo, por supuesto) introducimos cepas en los átomos de carbono, modificando así la ‘forma en que se unen entre sí’. Hablando científicamente, modificamos su estado de hibridación de un sp2 puro a una mezcla de sp2 y sp3. Esto explica el cambio del ángulo de enlace entre los átomos de carbono de 120 grados (en átomos de carbono hibridados sp2) a 109.5 grados.

Área de investigación : plegamiento de proteínas
Conclusión contraintuitiva : no hay correlación entre la tasa de plegamiento (cinética) y la longitud de la cadena para proteínas pequeñas (<200 aminoácidos).

Normalmente se presumiría que la secuencia de proteínas es más larga, más tiempo para que se pliegue en una estructura 3D globular agradable (puramente basada en estadísticas).
Bien, mal, no hay correlación entre la longitud de la cadena y la tasa de plegamiento para proteínas pequeñas, que son dos carpetas de estado (sin estado de transición).
(Orden de contacto, colocación del estado de transición y el … [J Mol Biol. 1998])

Además, si una proteína tiene un estado de transición, entonces la longitud de la cadena está altamente correlacionada con la rapidez con que se pliega (la velocidad de plegamiento es el principal determinante del plegamiento … [Proteínas. 2003]).

Historia:
Christian B. Anfinsen, a principios de la década de 1960, demostró que las proteínas pueden plegarse de manera reversible, es decir, el estado nativo de una proteína es un estado termodinámicamente estable. Cyrus Levinthal a fines de la década de 1960 (paradoja de Levinthal), argumentó que hay demasiadas conformaciones posibles para que una cadena de polipéptidos encuentre su estructura nativa (aguja) en un espacio conformacional (pajar).

Así surgieron dos puntos de vista:

• Visión termodinámica: donde la estabilidad del estado nativo es lo único que importaba para que una proteína se plegara, es decir, el estado inicial de la proteína era irrelevante y la pérdida de entropía era el factor limitante.
• Visión cinética: dado que las proteínas se plegaron tan rápidamente en escalas biológicas, algunos creyeron que el estado inicial de la proteína era relevante, y la estructura final podría depender del estado desnaturalizado inicial.

En 1997, 30 años después, Ken A. Dill propuso una “lista de deseos” (de Levinthal a caminos a embudos) llamando a los experimentadores a probar o refutar su teoría (bastante controvertida) sobre el plegamiento de proteínas y la cinética, a la que llamó la “nueva visión “basado en la naturaleza del conjunto de conformaciones de proteínas.

Después de lo cual, el laboratorio de David Baker (bioquímico), en 1998, realizó estudios cinéticos de proteínas pequeñas que son dos carpetas de estado (solo estado desplegado y estado plegado, sin estado de transición) y concluyó que no hay dependencia de la longitud en las tasas de plegamiento y Existe una correlación débil entre la estabilidad termodinámica y la tasa de plegamiento de proteínas.

1) Las computadoras lo suficientemente potentes como para ser interesantes son inherentemente no deterministas.
2) Las implementaciones de lenguajes de computadora son necesariamente ambiguas: esa es la compensación para usar abstracciones de nivel superior.
3) El código está escrito para ser leído por personas, no por máquinas.

Gracias Ganesan responde:

Eso también explica por qué en nutrición,

La longitud de la cadena de carbohidratos no está relacionada con cuánto tiempo o cuán fácil puede ser digerida.

“Cuanto más larga sea la cadena de carbohidratos, más tiempo será digerida” simplemente está mal, porque

Las enzimas / enzimas no funcionan de una sola manera, sino que son muy parecidas a “agua de mar que digiere un submarino”, toda la cadena de carbono casi al mismo tiempo.